語音播報
近日,在科幻電影《星際穿越》熱映之際,歐洲航天局“羅塞塔”號彗星探測器搭載的登陸器“菲萊”在彗星“丘留莫夫—格拉西緬科”的彗核上成功登陸,完成現(xiàn)實版的“穿越”。
11月12日,“羅塞塔”彗星軌道飛行器從22.5千米的高空釋放下“菲萊”。不幸的是,它落到了陽光不夠充足的陰影中,無法為電池充電?!胺迫R”最終在15日進入休眠。
在科學(xué)家看來,“菲萊”與彗星的親密接觸,創(chuàng)造了空間科學(xué)史上的多個“首次”。他們期待,利用“菲萊”獲得的數(shù)據(jù),刷新人類對太陽系起源的認(rèn)識。
打開冰封的“時間膠囊”
多年來,天文學(xué)家、空間科學(xué)家一直致力于通過探測小行星、月球、火星等天體上的水和有機物信息,獲取太陽系形成及地球生命起源的相關(guān)證據(jù)。
“羅塞塔”也不例外。該項目的主要目標(biāo)是探索46億年前太陽系的起源之謎,以及彗星是否為地球“提供”生命誕生時所必需的水分和有機物質(zhì)。
中科院紫金山天文臺研究員季江徽告訴《中國科學(xué)報》記者:“彗星是太陽系冰封的‘時間膠囊’。”彗星是太陽系內(nèi)部行星形成過程中留下的冰質(zhì)殘留天體,由太陽系誕生初期的物質(zhì)組成。由于它們自身溫度極低,并置身于“天寒地凍”的宇宙空間,因此自太陽系誕生以來,彗星成分幾乎不變。彗星“67P”誕生于46億年前太陽系形成初期。
中科院空間科學(xué)與應(yīng)用中心(以下簡稱“中科院空間中心”)太陽系探測研究室主任李磊指出:“研究彗星有助于認(rèn)識太陽系形成的歷史和演化過程?!?/p>
同時,科學(xué)界對地球上的生命到底來源于演變進化還是彗星、小行星撞擊地球時留下的痕跡,仍然存在諸多爭議。季江徽介紹,此次“羅塞塔”號長途跋涉釋放“菲萊”探測器,將通過攜帶的不同儀器,搜集67P上水和有機物的痕跡。
“菲萊”在登陸時出現(xiàn)大彈跳,表明彗星黑色塵土地殼、有機分子和冰比想象的更硬。打開彗星這顆冰封的“時間膠囊”,則有望為揭開地球生命起源之謎提供證據(jù)。
“菲萊”實現(xiàn)多個“首次”
“羅塞塔”號花費10年時間穿越太陽系,在今年8月最終接近目標(biāo)時,旅行了65億公里,最終在67P上登陸。一臺樣本分析設(shè)備的主要研究者、德國馬普學(xué)會的Fred Goesmann表示,“菲萊”搭載的兩臺樣本分析設(shè)備都能“嗅到”地表附近的氣體,著陸時扇起的塵埃被吸進了儀器中。
11月15日,在發(fā)回一系列數(shù)據(jù)后,歐洲航天局證實,“菲萊”由于電力不足已經(jīng)休眠,與地球失去聯(lián)系。在研究人員的最后命令中,控制者試圖將其太陽能電池板置于更理想的位置,希望隨著67P接近太陽和方向變化,更多陽光將照進它的電池板。
盡管如此,在空間科學(xué)家看來,“菲萊”創(chuàng)造了空間科學(xué)史上的多個“首次”。
李磊向《中國科學(xué)報》介紹:“以前,人類曾經(jīng)進行過飛越彗星的活動,但從來沒有登陸彗星,這是第一次?!痹诶罾诳磥?,此次計劃巧妙的設(shè)計還將實現(xiàn)另外兩個“首次”:“羅塞塔”探測器于2004年升空,十年中實現(xiàn)了首次與彗星伴飛;而伴飛中首次觀測到彗星在太陽光照下的活動過程。
按照慣例,歐航局將會把“羅塞塔”項目的數(shù)據(jù)全部公開。科學(xué)家們期待,利用“菲萊”獲得的數(shù)據(jù)為空間科學(xué)創(chuàng)造更多“首次”。
中國“追星人”
在中國,也有一批“追星人”,他們正在逐漸走向世界小行星探測的前列。
2012年12月,嫦娥二號衛(wèi)星在距地球約700萬公里遠的深空,成功飛越“圖塔蒂斯”小行星,實現(xiàn)我國首次對小行星飛越探測,并在國際上第一次拍下這顆小行星的光學(xué)圖像。隨后的研究結(jié)果揭示了該小行星的物理特性、表面特征、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及可能的起源等。
最近,中科院紫金山天文臺與中國空間技術(shù)研究院總體部合作研制生產(chǎn)的小行星采樣一體化裝置,通過了專家組驗收評審?!皩?,在小行星探測中,它會黏在探測器的外壁,跟衛(wèi)星一起上天,落在小行星表面,通過地面發(fā)射的一些指令,進行原位探測?!奔窘照f,“這套裝置登陸小行星堅硬表面,和登陸彗星柔軟表面相比,難度更大?!?/p>
中科院空間中心也在日地及太陽系行星空間環(huán)境探測研究領(lǐng)域開展了卓有成效的工作。例如,開展了太陽風(fēng)與行星相互作用的研究工作。此外,空間中心也根據(jù)空間科學(xué)探測目標(biāo)開展了諸多探測儀器的研發(fā)。據(jù)該中心空間環(huán)境探測研究室主任孫越強介紹,太陽風(fēng)離子探測器、高能粒子探測器已在嫦娥一號/二號上成功應(yīng)用;等離子體探測包、無線電掩星接收機等已在螢火一號火星探測器上搭載;瞄準(zhǔn)中國自主火星探測,已完成等離子體、中性原子和能量粒子探測等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵部件研制。
(原載于《中國科學(xué)報》 2014-11-20 第1版 要聞)
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